Endotherme Reaktion

Eisstalaktitenschmelzen, ein Beispiel für endotherme Reaktion. Pixabay

Was sind endotherme Reaktionen?

A endotherme Reaktion Es ist eine, die stattfinden muss. Im Allgemeinen, obwohl nicht immer, können sie durch eine Abnahme der Temperatur in ihrer Umgebung erkannt werden. oder im Gegenteil, sie benötigen eine Wärmequelle, wie sie, die durch eine brennende Flamme erhalten wurde.

Die Absorption von Energie oder Wärme ist das, was alle endothermen Reaktionen gemeinsam haben; Ihre Natur sowie die damit verbundenen Transformationen sind sehr vielfältig. Wie viel Wärme sollte absorbieren? Die Antwort hängt von seiner Thermodynamik ab: der Temperatur, bei der die Reaktion spontan auftritt.

Zum Beispiel ist eine der emblematischsten endothermen Reaktionen die Änderung von Eis zu flüssigem Wasser. Das Eis muss Wärme absorbieren, bis seine Temperatur ungefähr 0º erreicht. Bei dieser Temperatur wird seine Fusion spontan, und das Eis absorbiert, bis es vollständig war.

In heißen Räumen, wie an den Ufern eines Strandes, sind die Temperaturen höher und daher absorbiert Eis Wärme schneller. Das heißt, es schmilzt mit höherer Geschwindigkeit. Das Schmelzen von Gletschern ist ein Beispiel für eine unerwünschte endotherme Reaktion.

Eigenschaften einer endothermen Reaktion

- Das Hauptmerkmal einer endothermen Reaktion oder eines endothermen Reaktions oder eines Prozesses ist, dass die Produkte mehr Energie sind als die Reagenzien.

- Der Energieunterschied zwischen ihnen, ΔH, ist immer positiv (h_Produkt-H_Reagens > 0). Wenn wir wahr sind, muss es eine Absorption von Wärme oder Energie aus der Umgebung geben, um diesen Energiebedarf zu erfüllen.

- Wenn die gebildeten Verbindungen keine Stabilität bieten, die mit der Menge an Energie vergleichbar ist, die zum Brechen der alten Bindungen erforderlich ist, ist dies vor einer endothermen Reaktion. Deshalb wird zusätzliche Energie benötigt, um die Aufschlüsselung der stabilsten Verbindungen in den Reagenzien zu fördern.

- Obwohl es nicht alle endothermen Reaktionen gilt, verursachen einige von ihnen eine Abnahme der umgebenden Temperatur. Dies liegt daran, dass irgendwo die absorbierte Wärme kommt. Wenn die Umwandlung von A und B in einem Behälter durchgeführt wird, würde es folglich abkühlen.

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- Je mehr endotherm die Reaktion ist, desto kälter wird der Behälter und seine Umgebung werden. Tatsächlich sind einige Reaktionen sogar in der Lage, eine dünne Eisdecke zu bilden, als hätten sie einen Kühlschrank verlassen.

Gleichungen

Was sind die relevanten Gleichungen in einer endothermen Reaktion?? Das ΔH muss positiv sein. Um es zu berechnen, wird die folgende chemische Gleichung zuerst betrachtet:

aa + bb => cc + dd

Wobei A und B reaktante Substanzen sind und C und D die Produkte sind. Stadtbriefe (A, B, C und D) sind stöchiometrische Koeffizienten. Um das ΔH dieser generischen Reaktion zu berechnen, wird der folgende mathematische Ausdruck angewendet:

ΔH_Produkte- ΔH_Reagenzien = ΔH_Rxn

Sie können direkt vorgehen oder die Berechnungen separat durchführen. Für ΔH_Produkte Die folgende Summe muss berechnet werden:

C ΔH_FC + d ΔH_FD

Wo ΔH_F Es ist die Trainingsenthalpie jeder Substanz, die an der Reaktion beteiligt ist. Durch Konvention haben Substanzen in ihren stabilsten Formen ΔH_F= 0. Zum Beispiel die Moleküle von o₂ und h₂, oder ein festes Metall, sie haben ΔH_F= 0.

Die gleiche Berechnung wird nun für Reaktanten ΔH durchgeführt_Reagenzien:

A ΔH_FA + b ΔH_FB

Aber wie die Gleichung sagt, dass ΔH_Reagenzien Es muss von ΔH abgezogen werden_Produkte, Dann muss die vorherige Summe mit -1 multipliziert werden. Also hast du:

C ΔH_FC + d ΔH_FD - (a ΔH_FA + b ΔH_FB)

Wenn das Ergebnis dieser Berechnung eine positive Zahl ist, ist es eine endotherme Reaktion. Und wenn es negativ ist, ist es eine exotherme Reaktion.

Beispiele für häufige endotherme Reaktionen

Verdunstung von Trockeneis

Trockeneis. Quelle: Nevit [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] aus Wikimedia Commons

Dieses Trockeneis ist nichts anderes als festes Kohlendioxid, das durch Absorbieren der Temperatur und vor dem äußeren Druck zu sublimieren beginnt.

Aus Brot gebacken oder Essen kochen

Gebackenes Brot. Quelle: Pixabay

Paniertes Brot ist ein Beispiel für eine chemische Reaktion, da jetzt chemische Veränderungen aufgrund von Wärme vorhanden sind.

Die Masse und alle Zutaten brauchen die Hitze des Ofen.

Sonnenbäder

Schildkröten, die einen Sonnenbad erhalten. Quelle: Pixabay

So einfach und häufig, dass sie erscheinen mögen, die Sonnenbäder, die bestimmte Reptilien genommen werden, wie Schildkröten und Krokodile, betreten die Kategorie endotrmischer Reaktionen. Schildkröten absorbieren die Sonnenwärme, um die Temperatur ihres Organismus zu regulieren.

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Wasserelektrolyse

Elektrolyse nutzt elektrische Energie, um ein Molekül in seinen Formelemente oder Molekülen zu trennen. Beispielsweise werden in der Wasserelektrolyse zwei Gase erzeugt: Wasserstoff und Sauerstoff, jeweils in verschiedenen Elektroden:

2H₂O => 2h₂ + ENTWEDER₂

Außerdem kann Natriumchlorid dieselbe Reaktion erleiden:

2nacl => 2na +cl₂

In einer Elektrode wird die Bildung von metallischem Natrium und in den anderen grünen Chlorblasen gesehen.

Photosynthese

Pflanzen und Bäume müssen Sonnenlicht als Energieversorgung absorbieren, um ihre Biomaterialien zu synthetisieren. Dafür verwendet es den CO₂ und Wasser, das durch eine lange Reihe von Schritten Glukose und andere Zucker werden. Darüber hinaus wird Sauerstoff gebildet, das aus den Blättern freigesetzt wird.

Lösungen einiger Salze

Wenn sich Natriumchlorid in Wasser auflöst.

Einige Salze wie Calciumchlorid, CaCl₂, Die Wassertemperatur nimmt als Produkt der großen Flüssigkeitszufuhr von CAIONs zu²⁺. Und andere Salze wie Ammoniumnitrat oder Chlorid, NH₄NEIN₃ und NH₄Cl, verringern Sie die Wassertemperatur und kühlen Sie die Umgebung ab.

Wärmeleitungen

Einer der häufigsten Wärmeleitungen ist die von Natriumbicarbonat, Nahco₃, CO₂ und Wasser beim Erhitzen erzeugen. Viele Feststoffe, einschließlich Carbonate, brechen normalerweise zusammen, um CO₂ und das entsprechende Oxid freizusetzen. Beispielsweise ist die Zersetzung von Calciumcarbonat wie folgt:

Dieb₃ + Q => cao + co₂

Gleiches gilt für Magnesium-, Strontium- und Bariumcarbonate.

Ammoniumchlorid im Wasser

Wenn eine kleine Menge Ammoniumchlorid (NH4CL) in Wasser in einem Reagenzglas gelöst wird, wird das Rohr kälter als zuvor. Während dieser chemischen Reaktion wird Wärme aus der Umwelt absorbiert.

Natriumtriosulfat

Wenn Natriumthiosulfatkristalle (Na₂S₂ENTWEDER₃.5H₂O), allgemein als Hypo bezeichnet, tritt in Wasser auf, ein Kühlungseffekt tritt auf.

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Autos Motoren

Das Verbrennen von Benzin oder Diesel in den Motoren von Autos, Lastwagen, Traktoren oder Bus erzeugt mechanische Energie, die im Zirkulation dieser Fahrzeuge verwendet wird.

Kochen Flüssigkeiten

Wenn Sie eine Flüssigkeit in die Wärme legen, verdient dies Energie und übergeht in einen gasförmigen Zustand.

Ein Ei kochen

Wenn Sie Wärme auftragen, werden Eierproteine ​​denaturiert und bilden die normalerweise aufgenommene feste Struktur.

Essen kochen

Im Allgemeinen treten immer beim Kochen mit Hitze zur Änderung von Lebensmitteleigenschaften endotherme Reaktionen auf.

Diese Reaktionen bewirken, dass Lebensmittel weicher werden, formbare Massen erzeugen, die Komponenten, die sie enthalten.

Essenserwärmung in der Mikrowelle

Aufgrund von Mikrowellenstrahlung absorbieren Wassermoleküle in der Lebensmittel Energie, vibrieren und erhöhen die Temperatur der Nahrung.

Glasformung

Die Wärmeabsorption durch Glas macht seine Gewerkschaften flexibler, was es einfacher macht, sich zu ändern.

Kerzenkonsum

Das Wachs der Kerzen schmilzt, indem er die Flammewärme absorbiert und ihre Form verändert.

Heißwasserreinigung

Durch die Verwendung von heißem Wasser zum Reinigen von Objekten, die mit Fett gefärbt wurden, wie z. B. Töpfe oder Kleidung, wird Fett flüssiger und ist leichter zu entfernen.

Sterilisation von Lebensmitteln und anderen Gegenständen erhitzen

Beim Heizen von Objekten oder Lebensmitteln erhöhen die Mikroorganismen, die sie enthalten.

Zu einer längeren Zeit treten Reaktionen innerhalb mikrobieller Zellen auf. Viele dieser Reaktionen, wie Link -Pausen oder Denaturierung der Protein, töten am Ende Mikroorganismen ab.

Fieberinfektionskampf

Wenn sich ein Fieber manifestiert, liegt es daran, dass der Körper die Wärme erzeugt.

Wenn die erzeugte Wärme viel und das hohe Fieber ist, sind auch die Körperzellen betroffen und läuft das Risiko des Todes.

Wasserverdunstung

Wenn Wasser verdunstet und sich in Dampf verwandelt, liegt es an der Wärme, die es aus der Umwelt erhält. Da die thermische Energie von jedem Wassermolekül empfangen wird, nimmt ihre Schwingergie bis zu dem Punkt zu, an dem Sie sich frei bewegen können, wodurch Dampf entsteht.

Verweise

1. Endotherme Reaktionsbeispiel. Erholt von: thoughtco.com
2. Endotherme Vs. Exotherme Reaktionen. Erholt von: Khanacademy.Org